JPH08149119A - ビット位相同期回路 - Google Patents

ビット位相同期回路

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JPH08149119A
JPH08149119A JP6311266A JP31126694A JPH08149119A JP H08149119 A JPH08149119 A JP H08149119A JP 6311266 A JP6311266 A JP 6311266A JP 31126694 A JP31126694 A JP 31126694A JP H08149119 A JPH08149119 A JP H08149119A
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JP
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circuit
signal
data signal
terminal
delay
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JP6311266A
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Inventor
Koichi Genda
浩一 源田
Ryusuke Kawano
龍介 川野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロック信号が位相調整されていなくて
も、常時ビット同期したデータ信号を得る。 【構成】 クロックでラッチされ、且つ異なる位相の
3個のデータ信号D1〜D3を得る。そのデータ信号D
1とD2の位相比較結果、D2とD3の位相比較結果に
より制御信号S1、S2を得る。この制御信号S1とS
2の組合せによってデータ信号D1〜D3のうちからビ
ット同期された1個のデータ信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交換機の通話路装置等
に適用されるビット位相同期回路に係り、特に高速信号
向きのビット位相同期回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は特開平2−250535号に示さ
れている従来のビット位相同期回路を示す図である。こ
の回路において、101〜103はDFF(D型フリッ
プフロップ)回路であって、C端子にクロック信号が入
力する度に入力端子104からD端子に入力するデータ
信号をラッチしてQ端子から出力する。ビット同期をと
られた出力データ信号はDFF回路102のQ端子から
取り出され出力端子105に供給される。
【0003】クロック端子106に入力するクロック信
号CLKは、セレクタ回路107のD1端子に対しては
そのまま入力し、D2端子に対しては遅延回路108で
時間T/4だけ遅延されて入力し、D3端子に対して遅
延回路109で時間T/2だけ遅延されて入力し、D4
端子に対しては遅延回路110で時間3T/4だけ遅延
され入力する。なお、Tはクロック信号CLKの周期で
あるがデータ信号の周期でもある。
【0004】このセレクタ回路107で選択されてQ端
子から出力するクロック信号は、DFF回路101のC
端子にはそのまま入力し、DFF回路102のC端子に
は遅延回路111で時間τだけ遅延されて入力し、DF
F回路103のC端子には遅延回路111と112で合
計で時間2τだけ遅延されて入力する。
【0005】検出回路113はDFF回路101のQ端
子の出力信号、セレクタ回路107のQ端子の出力信
号、およびDFF回路103のQ端子の出力信号を入力
して、それらの信号のレベルを比較する。
【0006】そして、各信号のレベルが一致していれば
ビット同期がとれている判断し、セレクタ回路107の
S端子に対して現在選択している位相のクロックを引続
き選択するような制御信号を出力し、一致していなけば
予め設定された順序で現在選択している位相のクロック
信号の次のクロック信号を選択するような制御信号を出
力する。
【0007】以上のようにして、任意の位相を有するデ
ータ入力信号のビット同期をとることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
では、正確に1/4の周期だけ位相の異なる4種類のク
ロックを生成することが必要となり、さらにクロックの
周波数が変化した場合に再度4種類のクロックを生成す
るために正確な位相調整が必要となるという問題があっ
た。
【0009】本発明は上記のような点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、位相調整されていないクロ
ックであっても常時ビット同期させることができ、また
入力データ信号の速度に正確に対応でき、更にノイズ等
に対しても安定に動作するようにしたビット位相同期回
路を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第1
の発明は、データ信号を入力させ、該データ信号と同じ
周波数のクロック信号を入力させて、上記データ信号を
上記クロック信号にビット同期させて出力させるビット
位相同期回路において、入力する上記データ信号に対し
て位相が異なり、且つ相互間でも位相の異なるm(mは
自然数で、m≧2)個の遅延データ信号を生成する遅延
データ信号発生回路と、入力する上記データ信号と上記
m個の遅延データ信号とを上記クロック信号により保持
するm+1個のDFF回路と、上記m+1個のDFF回
路で保持したm+1個のデータ信号から1つのデータ信
号を選択して出力するセレクタ回路と、上記m+1個の
DFF回路で保持した上記m+1個のデータ信号の位相
を比較しその比較結果に応じて上記セレクタ回路を制御
する制御回路とから構成した。
【0011】第2の発明は、上記第1の発明に加えて、
上記遅延データ信号発生回路を、上記データ信号を入力
して相互に異なる位相の複数の遅延出力信号を出力する
遅延手段と、該遅延手段から該複数の異なった位相の遅
延出力信号を入力するm個のセレクタ回路とから構成
し、該m個のセレクタ回路の各々を異なった選択状態に
制御することにより異なった遅延量を持つm個の遅延デ
ータ信号を得るようにした。
【0012】第3の発明は、上記第1又は第2の発明に
加えて、上記制御回路を、入力する上記データ信号の位
相の変化状態が上記クロック信号の所定周期の期間中だ
け継続するとき初めて上記セレクタ回路の選択内容を変
化させる制御信号を出力させるよう構成した。
【0013】
【作用】第1の発明では、入力するデータ信号から位相
の異なる複数のデータ信号を作成してこれをクロック信
号によりラッチしてからセレクタ回路に送り、そこでビ
ット同期したデータ信号を選択するので、クロック信号
の位相調整は全く必要ない。
【0014】第2の発明では、m個のセレクタ回路の選
択状態を異ならせることにより、相互に異なった任意の
遅延量の遅延データ信号が得られるので、入力データ信
号の速度(周期)に応じて最適な遅延量を与えた遅延デ
ータ信号を得ることができるようになる。
【0015】第3の発明では、入力データ信号の位相が
ノイズ等により一時的に変化してもこれは検出されずセ
レクタ回路の選択内容も変化しないので、ノイズ等に対
して安定した動作が行なわれる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1はそ
の第1の実施例のビット位相同期回路を示すブロック図
である。1はデータ信号が入力する入力端子、2はその
データ信号を遅延させ2個の異なった位相の遅延データ
信号を発生させる遅延データ信号発生回路、31〜33
は入力端子1および遅延データ信号発生回路2から出力
するデータ信号を一時的に保持するDFF回路、4はD
FF回路31〜33から出力するデータ信号のうちの1
つを選択して出力端子5に出力するセレクタ回路、6は
DFF回路31〜33で得られるデータ信号D1〜D3
を入力してセレクタ回路4の選択状態を制御するための
制御信号S1、S2を作成して出力する制御回路、7は
DFF回路31〜33のラッチタイミングを決めるクロ
ック信号CLK(データ信号と同じ周波数)が入力する
クロック端子、8はリセット端子である。
【0017】遅延データ信号発生回路2は入力端子1に
対して縦続接続された2個の遅延回路21、22から構
成されている。遅延回路21の遅延時間d1、遅延回路
22の遅延時間d2は、データ信号の周期Tの1/2未
満に設定されるが、互いに同じ値とは限らない。
【0018】DFF回路31はそのD端子に入力端子1
のデータ信号Diが入力し、DFF回路32はそのD端
子に遅延回路21で遅延されたデータ信号Dd1が入力
し、DFF回路33はそのD端子に遅延回路21と22
で遅延されたデータ信号Dd2が入力する。これらDF
F回路31〜33のC端子はクロック端子7に印加する
クロック信号の立ち下がりエッジによってラッチ動作を
行ない、それらのQ端子に得られるデータ信号D1、D
2、D3をそれぞれセレクタ回路4に入力させる。
【0019】セレクタ回路4は制御回路6から出力する
制御信号S1、S2の論理レベルに応じて、入力するデ
ータ信号D1〜D3から1個を選択して出力信号Doと
して出力端子5に出力する。図2はその動作内容を示す
図である。例えば、制御信号S1、S2のいずれも論理
レベル「H」(高レベル電圧)のときはデータ信号D2
を選択し、S1が「H」、S2が論理レベル「L」(低
レベル電圧)のときはデータ信号D3を選択する。
【0020】制御回路6は、DFF回路31、32の出
力データ信号D1とD2の位相を比較する排他的論理和
回路からなる位相比較回路611、DFF回路32、3
3の出力データ信号D2とD3の位相を比較する排他的
論理和回路からなる位相比較回路612、位相比較回路
611の位相比較結果をラッチするSRFF回路62
1、位相比較回路612の位相比較結果をラッチするS
RFF回路622、およびそれらSRFF回路621、
622に与えるリセット信号を生成するリセット生成回
路63から構成されている。
【0021】位相比較回路611はデータ信号D1、D
2の位相が不一致のとき出力信号を「H」にし、一致す
るとき「L」にする。また、位相比較回路612はデー
タ信号D2、D3の位相が不一致のとき出力信号を
「H」にし、一致するとき「L」にする。
【0022】また、SRFF回路621は、位相比較回
路611の出力が「H」のときセットされてQ端子を
「H」にし反転Q(Qバー)端子を「L」にする。SR
FF回路622は、位相比較回路612の出力が「H」
のときセットされてQ端子を「H」にし反転Q(Qバ
ー)端子を「L」にする。
【0023】リセット回路63は、SRFF回路62
1、622の反転Q端子から得られる反転出力の否定論
理和をとるノア回路621と、そのノア回路632の出
力とリセット端子8に入力するリセット信号RESET
との論理和をとり、その出力をリセット信号RSTとす
るオア回路631とからなる。
【0024】図3は上記したビット位相同期回路の動作
を示すタイムチャートである。各DFF回路31〜33
に入力するデータ信号Di、Dd1、Dd2はクロック
端子7に入力するクロック信号CLKの立ち下がりエッ
ジで保持され、その結果がデータ信号D1、D2、D3
として出力する。
【0025】図3ではクロック信号CLKの立ち下がり
時刻t1では、データ信号Di、Dd1の「H」がDF
F回路31、32でラッチされ、Dd2の「L」がDF
F回路33でラッチされる。したがって、この時刻t1
では、位相比較回路611の出力信号が「L」、位相比
較回路612の出力信号が「H」となる。よってSRF
F回路621のQ端子の出力信号である制御信号S1が
「L」、SRFF回路622のQ端子の出力信号である
制御信号S2が「H」となって、セレクタ回路4は図2
に示す真理値に従って、データ信号D1を選択する。た
だし、ここでは、クロックの立ち下がり時刻t1から時
間Taの経過の後の時刻t2においてセレクタ4のデー
タ選択状態が変化する場合を示した。この時間Taは種
々あり得る。
【0026】以上により、選択されたデータ信号D1は
その「H」状態の中央がクロック信号CLKの立ち上が
りエッジのタイミングに対応し、正確にビット同期する
ことになる。
【0027】次に、入力するデータ信号Diの位相が途
中で遅れた場合には、クロック信号CLKの立ち下がり
時点である時刻t3において、DFF回路31は従前と
同様にデータ信号Diの「H」をラッチするが、DFF
回路22はデータ信号Dd1の「L」をラッチする状態
に変化する。DFF回路23は従前と同様にデータ信号
Dd2の「L」をラッチする。
【0028】したがって、位相比較回路611の出力信
号がこの時刻t3において「L」→「H」に変化し、位
相比較回路612の出力信号は「H」→「L」に変化す
る。よって、時刻t3においてSRFF回路621はそ
のS端子が「L」→「H」に変化するのでQ端子を
「L」→「H」に、反転Q端子を「H」→「L」に変化
させる。しかし、SRFF回路622はそれまでの状
態、つまりQ端子が「H」、反転Q端子が「L」の状態
を変化しない。
【0029】このため、ノア回路632の入力信号がと
もに「H」となるのでその出力信号が「L」→「H」に
変化して、オア回路631の出力信号RSTが「L」→
「H」に変化する。ここでは、SRFF回路621が反
転してからリセット信号RSTが「H」に変化するまで
のリセット信号生成時間をTbとしたが、この時間Tb
も種々あり得る。
【0030】このようにしてリセット信号RSTが発生
すると、SRFF回路621、622がリセットされる
が、一方のSRFF回路621については依然としてS
端子への入力信号が「H」であるので、R端子が「H」
になってもQ端子は「H」に、反転Q端子は「L」に保
持される。他方のSRFF回路622はS端子への入力
信号が「L」となっているので、R端子が「H」になる
と状態が反転してQ端子が「L」、反転Q端子が「H」
になる。
【0031】この結果、ノア回路632はその両入力信
号が「H」と「L」となって出力信号を「L」とし、リ
セット信号RSTを「L」に変化させて消滅させるの
で、リセット信号RSTは時間Tcの間だけ「H」を示
す信号となる。この時間Tcは上記した時間Tbと同様
に種々あり得る。
【0032】以上のようにしてセレクタ回路4を制御す
る制御信号は、S1が時刻t3で「L」から「H」に変
化し、それから時間Tbの経過の後の時刻t4でS2が
「H」から「L」に変化する。この結果、そのセレクタ
回路4は、信号S2が「L」になった時刻t4から時間
Taの経過の後の時刻t5において図2の真理値に従っ
てデータD3を選択して出力データ信号Doとして出力
するようになり、入力データ信号Diの位相変化に対応
して正確にビット同期したデータ信号D3を出力する。
【0033】図4は入力するデータ信号Diの位相が入
力データ毎に異なる場合のタイムチャートである。この
とき、入力データ信号Diとともに、フレーム信号Df
を並送させる。フレーム信号Dfは図1のビット位相同
期回路のリセット端子8に入力される。このフレーム信
号Dfは、例えば図示のようにデータ信号Diが入力さ
れる間は「L」、データ信号Diが存在しない場合は
「H」とする。
【0034】したがって、データ信号Diが入力されな
いときは、リセット生成回路63の出力信号RSTが
「H」となるので、SRFF回路621、622のQ端
子はともに「L」となって、制御信号S1、S2がとも
に「L」となり、セレクタ回路4ではデータ信号D2
(=「L」)を選択する。一方、データ信号Diが入力
されているきいは、リセット端子8が「L」となるの
で、上記図3で示した動作が行なわれる。このように、
フレーム信号Dfを使用することにより、入力するデー
タ信号Diの度に、最適なビット位相同期をとることが
可能となる。
【0035】図5は図1に示した遅延データ発生回路2
の別の構成の遅延データ発生回路2Aを示す回路ブロッ
ク図である。この回路は、遅延されたデータ信号Dd1
を発生するセレクタ回路25、別の遅延されたデータ信
号Dd2を発生するセレクタ回路26、入力するデータ
信号Diを遅延させるn段の遅延回路271、272、
・・・・、27nからなり、各セレクタ回路25、26
に各遅延回路271〜27nでえられる遅延データ信号
を入力させて、外部から与えられる制御信号A1、A2
で各々のセレクタ回路25、26を制御し、所望の遅延
量をもつデータ信号が得られるようにしたものである。
この結果、遅延データ信号の位相を細かく設定すること
ができるので、入力するデータ信号の任意の速度(ビッ
トレート)に対応可能なビット位相同期回路を実現でき
ようになる。
【0036】図6は図1で示した制御回路6の一部を構
成する位相比較回路の別の構成例を示す図である。この
位相比較回路615は、位相比較すべきデータ信号(例
えばデータ信号D1とD2)を入力する排他的論理和回
路6151、その排他的論理和回路6151の出力側に
D端子を縦続接続したn段のDFF回路61521〜6
152n、各DFF回路61521〜6152nのQ端
子に得られる信号を取り込むアンド回路6153からな
り、各DFF回路61521〜6152nのC端子にク
ロック信号CLKを入力させるように構成したものであ
る。
【0037】この位相比較回路615では、排他的論理
和回路6151の出力信号がnビット以上連続して
「H」であるときのみ、アンド回路6153から「H」
の信号が出力する。すなわち、排他的論理和回路615
1に入力する例えばデータ信号D1とD2のレベルがク
ロック信号CLKのエッジタイミングでそのクロック信
号CLKのn個の期間中だけ継続して不一致となるとき
初めてセレクタ回路4の選択内容を変化させる制御信号
が出力することになる。このように、n個のDFF回路
を使用することにより、n回の保護をした後にアンド回
路6153の出力信号の論理が「H」に確定するため、
つまりデータ信号の位相の変化状態がnクロックの期間
以上継続するときのみそれが検出されるので、瞬間的な
位相揺らぎ等のノイズに対して安定した動作が行なわれ
るようになる。
【0038】図7は第2の実施例のビット位相同期回路
を示す回路ブロック図である。ここでは、遅延データ信
号発生回路2Bを4個の遅延回路21〜24で構成し
て、相互に位相の異なる4個の遅延データ信号を発生さ
せている。また、次段のDFF回路も符号の31〜35
で示すように5個使用している。セレクタ回路4Aは、
合計で5個のデータ信号D1〜D5を入力して、制御信
号S1〜S4の組合せに応じて、図8に示す真理値に従
ってってそのうちの1つを選択する。セレクタ回路4A
の選択状態を制御する制御回路6Aは、4個の位相比較
回路611〜614、4個のRSFF回路621〜62
4、リセット生成回路63Aから構成し、このリセット
生成回路63Aはオア回路631A、6個のノア回路6
32〜637から構成している。
【0039】このように、第2の実施例のビット位相同
期回路では、5個のデータ信号からビット位相に最も適
合している1個のデータ信号を得るので、より精度の高
いビット位相同期回路を実現することができる。なお、
この図7に示したビット位相同期回路に対しても、前述
の図6に示した位相比較回路615を使用することがで
き、また図5に示した遅延データ信号発生回路2Aのセ
レクタ回路を4個に増やしたものを使用することができ
る。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、第1の発明によれ
ば、入力するクロック信号が位相調整されていなくて
も、そのクロック信号に対して常時ビッド同期がとられ
たデータ信号を出力させることができ、また最低でも位
相の異なる3個のデータ信号を使用することによりビッ
ト位相同期を取ることができることから、高速信号を扱
う回路に好適である。また、第2の発明によれば、遅延
データ信号発生回路で得られる各々の遅延データ信号の
遅延量はその遅延量の合計値をdjとすると、「Σdj
<1ビット周期」を満たす任意の値に設定することがで
きるため、遅延データ信号の位相調整が容易となり、入
力データ信号の速度に正確に対応できる。さらに、第3
の発明によれば、ノイズ等の外乱に対しても安定に動作
するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例のビット位相同期回路
の回路ブロック図である。
【図2】 図1のビット位相同期回路のセレクタ回路の
選択内容を示す図である。
【図3】 図1のビット位相同期回路の動作説明用のタ
イムチャートである。
【図4】 位相が入力データ毎に異なり且つ入力データ
信号が存在することを示すフレーム信号が並送されてい
る入力データを示すタイムチャートである。
【図5】 ビット位相同期回路を構成する遅延データ信
号発生回路の別の構成例を示す回路ブロック図である。
【図6】 ビット位相同期回路を構成する位相比較回路
の別の構成例を示す回路ブロック図である。
【図7】 本発明の第2の実施例のビット位相同期回路
の回路ブロック図である。
【図8】 図7のビット位相同期回路のセレクタ回路の
選択内容を示す図である。
【図9】 従来のビット位相同期回路の回路ブロック図
である。
【符号の説明】
1:入力端子、2、2A、2B:遅延データ信号発生回
路、21〜24:遅延回路、25、26:セレクタ回
路、31〜35:DFF回路、4、4A:セレクタ回
路、5:出力端子、6、6A:制御回路、611〜61
5:位相比較回路、621〜624:SRFF回路、6
31、631A:オア回路、632〜637:ノア回
路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ信号を入力させ、該データ信号と同
    じ周波数のクロック信号を入力させて、上記データ信号
    を上記クロック信号にビット同期させて出力させるビッ
    ト位相同期回路において、 入力する上記データ信号に対して位相が異なり、且つ相
    互間でも位相の異なるm(mは自然数で、m≧2)個の
    遅延データ信号を生成する遅延データ信号発生回路と、 入力する上記データ信号と上記m個の遅延データ信号と
    を上記クロック信号により保持するm+1個のDFF回
    路と、 上記m+1個のDFF回路で保持したm+1個のデータ
    信号から1つのデータ信号を選択して出力するセレクタ
    回路と、 上記m+1個のDFF回路で保持した上記m+1個のデ
    ータ信号の位相を比較しその比較結果に応じて上記セレ
    クタ回路を制御する制御回路と、 からなることを特徴とするビット位相同期回路。
  2. 【請求項2】上記遅延データ信号発生回路が、上記デー
    タ信号を入力して相互に異なる位相の複数の遅延出力信
    号を出力する遅延手段と、該遅延手段から該複数の異な
    った位相の遅延出力信号を入力するm個のセレクタ回路
    とからなり、該m個のセレクタ回路の各々を異なった選
    択状態に制御することにより異なった遅延量を持つm個
    の遅延データ信号を得ることを特徴とする請求項1に記
    載のビット位相同期回路。
  3. 【請求項3】上記制御回路が、入力する上記データ信号
    の位相の変化状態が上記クロック信号の所定周期の期間
    中だけ継続するとき初めて上記セレクタ回路の選択内容
    を変化させる制御信号を出力させることを特徴とする請
    求項1又は2に記載のビット位相同期回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002108693A (ja) * 2000-10-03 2002-04-12 Fujitsu Ltd データ読み出し方法、メモリコントローラ及び半導体集積回路装置
KR100416512B1 (ko) * 1999-06-15 2004-01-31 샤프 가부시키가이샤 비트동기회로
CN101930790A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 扬智科技股份有限公司 数据存取系统与其适应性频率信号控制器

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